近年来,高强钢结构凭借强度高等良好的力学性能被应用于国内外实际工程中,但因其性能与普通结构钢有所区别使得高强钢结构性能的研究显得尤为迫切。断裂是钢结构破坏的两类重要问题之一,目前对高强钢结构断裂性能的研究具有重要的工程价值和社会意义。本文在梳理高强钢节点及微观损伤断裂模型研究现状的基础上,采用试验和微观损伤断裂模型相结合的方式对不同焊接孔形式的Q460高强钢梁柱焊接节点的抗断裂性能进行了研究。主要研究内容和成果如下:(1)对采用三种不同焊接孔形式(高层民用建筑钢结构技术规程中推荐使用的常规型和改进型的焊接孔、美国规范FEMA350推荐使用的焊接孔)的Q460高强钢梁柱焊接节点进行了拟静力试验。结果显示三种不同焊接孔形式的Q460高强钢梁柱焊接节点均具有良好的耗能能力和延性,其中美国规范FEMA350推荐的焊接孔对应的节点形式表现出的延性最好但强度较低,高层民用建筑钢结构技术规程中推荐使用的常规型焊接孔对应节点形式的延性略差但承载力较高。表明焊接孔形式的对高强钢结构梁柱焊接节点的抗断裂性能有一定影响,扩大焊接孔虽然会使节点的承载力有所下降,但节点的延性会有所提高,这在一定程度上是有利于抗震的,对于一些抗震性能要求高而强度满足要求的节点可以采用适当扩大焊接孔的方法来实现。(2)利用循环空穴扩张模型(CVGM模型)结合ABAQUS有限元数值模拟对Q460高强钢梁柱焊接节点进行了断裂预测。结果表明在开裂荷载、开裂位移、开裂时刻及开裂位置等方面断裂预测结果与试验结果基本一致,CVGM模型对Q460高强钢梁柱焊接节点的断裂预测结果是可靠的。(3)利用CVGM模型对自行设计的7个钢结构梁柱局部无焊接孔节点(3个与试验对应焊接孔形式的Q460高强钢梁柱局部无焊接孔节点、4个传统型焊接孔形式的Q460高强钢梁柱局部无焊接孔节点)进行了断裂预测,并将各试件的断裂性能进行了对比分析。结果显示:(1)采用局部无焊接孔节点形式可以有效预防梁上翼缘焊缝附近母材的开裂,节点开裂大多发生在下翼缘焊接孔附近的母材;局部无焊接孔构造对节点承载力的提高作用不明显,但对节点的开裂有一定的延缓作用。(2)对于采用传统型焊接孔形式的梁柱局部无焊接孔节点,增大传统型焊接孔的长度、高度或半径对梁柱局部无焊接孔节点试件的开裂位置基本没有影响,对节点开裂前的极限承载力影响也很小;适当增大传统型焊接孔的长度或半径能够有效延缓局部无焊接孔节点的开裂,提高节点的延性,但增大传统型焊接孔的高度会使局部无焊接孔节点提前发生开裂,延性稍有下降。